KR20160130696A - 열 웨이브-기반 시트 히팅 - Google Patents

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KR20160130696A
KR20160130696A KR1020150167767A KR20150167767A KR20160130696A KR 20160130696 A KR20160130696 A KR 20160130696A KR 1020150167767 A KR1020150167767 A KR 1020150167767A KR 20150167767 A KR20150167767 A KR 20150167767A KR 20160130696 A KR20160130696 A KR 20160130696A
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지오렉 스콧
크리스티아나 아만다
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현대 아메리카 테크니컬 센타, 아이엔씨
기아자동차주식회사
현대자동차주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60N2/56—Heating or ventilating devices
    • B60N2/5678—Heating or ventilating devices characterised by electrical systems
    • B60N2/5685—Resistance

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 방법은: 시트 히팅 장치를 포함하는 차량의 시트에 대한 동적 목표 온도 범위를 설정하는 단계로서, 상기 동적 목표 온도 범위는 조정가능한 최소 및 최대 목표 온도에 의해 정해지는 단계; 상기 차량의 실내 기온(climate)에 따라 미리 정해진 복수의 시트 가열 모드들 중의 하나를 활성화하는 단계; 상기 활성화된 시트 가열 모드에 따라 최소 목표 온도 및 최대 목표 온도를 정하는 단계; 및 상기 시트의 온도가 상기 정해진 최소 목표 온도 및 최대 목표 온도 이내에서 계속적으로 변동하도록 상기 시트 히팅 장치를 제어하는 단계;를 포함한다.

Description

열 웨이브-기반 시트 히팅 {THERMAL WAVE-BASED SEAT HEATING}
본 발명은 차량 시트의 온도 제어 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 열 웨이브-기반 시트 히팅에 관한 것이다.
가열 시트는 한때 차량의 고급 품목으로 여겨졌지만, 최근에는 일반화되고 있다. 차량용 시트 히터는 일반적으로 차량의 시트 커버 밑에 매설된 히팅 코일을 이용한다. 상기 히팅 코일은, 저항기로 작용하는 것으로, 전기가 흐르는 긴 와이어를 포함한다. 상기 히팅 코일은 전기가 흐르는 것을 방해한다. 따라서, 저항은 열의 형태로 방출되는 마찰을 일으킨다.
일반적인 시트 히터는, (예를 들어, 버튼을 누름으로써) 활성화될 때, 적은 전류가 릴레이의 코일에 흐르게 하는 릴레이에 의해 제어된다. 전류가 상기 릴레이의 코일을 흐를 때, 자기장이 생성되어 인접한 스위치를 닫히게 한다. 이렇게 함으로써 회로가 완성되어 전류가 차량의 배터리에서 상기 시트 히터로 흐르게 된다.
상기 시트의 온도를 제어하기 위한 다양한 기술들이 채용된다. 예를 들면, 서모스탯(온도조절장치)이 열의 방출을 모니터링하기 위해 시트 커버의 안쪽에 설치될 수 있다. 상기 시트가 목표 온도에 도달한 것을 상기 서모스탯이 감지하면, 상기 서모스탯은 상기 시트가 식을 때까지 상기 릴레이를 자동으로 턴-오프하는 신호를 송신한다. 상기 시트가 충분히 식었으면, 상기 서모스탯은 상기 시트 히터를 다시 활성화시키기 위해 회로 요소들을 트리거(trigger)한다. 이 같은 방식으로, 상기 시트 히터는 목표 온도의 공차(허용오차) 범위 내에서 상기 시트의 온도를 유지하기 위해 주기적으로 온/오프 된다. 때에 따라서 상기 목표 온도는 사용자 직접 피드백 또는 센서 피드백-기반 방법을 통해 제어되거나 변경될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 조향 핸들 또는 시트 브래킷(bracket)에 설치된 버튼을 누름으로써 시트 히팅 레벨(예; "고" 또는 "저")을 선택할 수 있다.
특히, 다양한 연구가 인간의 열 감각이 정적인 열 조건에 순응한다는 것을 보이고 있다. 온도의 경우, 인간의 열에 대한 감각은 변하지 않는 온도에 접할 때 상대적으로 줄어든다. 반대로, 인간의 열 감각은 계속적으로 변동하는 온도에 반응할 때 (사용자에게 냉,온 웨이브를 제공함으로써) 향상될 수 있고, 이로써 "열(써멀) 웨이브(thermal wave)" 효과를 산출할 수 있다. 따라서, 열 감각 및 쾌적은 차량 시트의 온도를 변동시킴으로써 향상될 수 있다.
본 발명은 독립적으로 제어되는 2개 이상(3, 4, 5, 6 또는 그 이상을 포함하는)의 온도 값들(각자 자신의 공차 범위를 갖는)로 정해진 동적 변동 온도 범위 내에서 의도적인 변동을 이용하는 차량 시트 히팅 장치를 제어하는 기술을 제공한다. 특히, 최소 온도 및 최대 온도가, 상기 시트 온도가 그 사이에서 변동하도록 정해질 수 있다. 추가적인 온도가 상기 시트 온도 변동의 파형을 커스터마이즈(customize) 하도록 정해질 수 있다. 더욱이, 복수의 시트 가열 모드들(즉, 트리거 이벤트들)이 차량의 실내 기온(climate)의 변화에 따라 설정될 수 있다. 이런 방식으로 상기 동적 온도 범위는 상기 차량의 실내 기온이 사용자의 목표 온도에 도달할 때 변할 수 있다. 온도 변동 사이의 시간을 증가시키고 고/저 온도 목표를 조절함으로써 주위 조건이 더 양호해질 때(예를 들어, HVAC 시스템이 차실(vehicle cabin)의 온도를 조절할 때), 에너지 절약이 증가될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법은: 시트 히팅 장치를 포함하는 차량의 시트에 대한 동적 목표 온도 범위를 설정하는 단계로서, 상기 동적 목표 온도 범위는 조정가능한 최소 및 최대 목표 온도에 의해 정해지는 단계; 상기 차량의 실내 기온(climate)에 따라 미리 정해진 복수의 시트 가열 모드들 중의 하나를 활성화하는 단계; 상기 활성화된 시트 가열 모드에 따라 최소 목표 온도 및 최대 목표 온도를 정하는 단계; 및 상기 시트의 온도가 상기 정해진 최소 목표 온도 및 최대 목표 온도 이내에서 계속적으로 변동하도록 상기 시트 히팅 장치를 제어하는 단계;를 포함한다.
상기 방법은 상기 차량의 실내 기온의 변화에 반응하여 상기 복수의 시트 가열 모드들 중 제2 시트 가열 모드를 활성화하는 단계; 및 상기 제2 시트 가열 모드에 따라 상기 최소 목표 온도와 상기 최대 목표 온도 중의 적어도 하나를 조정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 최소 목표 온도 및 상기 최대 목표 온도는 각각 해당 공차 범위를 가질 수 있다.
상기 최소 목표 온도는 상기 최소 목표 온도에 대응하는 상기 공차 범위의 하한일 수 있고, 상기 최대 목표 온도는 상기 최대 목표 온도에 대응하는 상기 공차 범위의 상한일 수 있다.
상기 방법은 상기 차량의 실내 기온의 속성을 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 감지된 속성은 상기 차량의 실내 온도 또는 실내 습도를 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 차량의 실내 기온의 속성이 미리 정해진 트리거 조건을 만족할 때, 상기 복수의 시트 가열 모드들 중 제2 시트 가열 모드를 활성화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 미리 정해진 트리거 조건은 상기 차량의 실내 기온의 속성의 값이 미리 정해진 값 이상일 때 만족될 수 있다.
상기 방법은 상기 차량의 실내 기온의 속성이 미리 정해진 트리거 조건을 만족할 때, 상기 복수의 시트 가열 모드들 중 제2, 제3, 제4, 제5, 또는 제6, 또는 그 이상의 시트 가열 모드를 활성화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다시, 상기 미리 정해진 트리거 조건은 상기 차량의 실내 기온의 속성의 값이 미리 정해진 값 이상일 때 만족될 수 있다.
상기 복수의 시트 가열 모드들은 각각 고유의 동적 목표 온도 범위에 상당할 수 있다.
상기 복수의 시트 가열 모드들은: 상기 최소 목표 온도와 상기 최대 목표 온도가 실질적으로 상기 차량의 시트에 대한 목표 온도에 대응하는 제1 시트 가열 모드; 상기 최대 목표 온도가 상기 목표 온도에 실질적으로 상당하고, 상기 최소 목표 온도는 상기 최대 목표 온도 미만인 제2 시트 가열 모드; 및 상기 최대 목표 온도가 상기 목표 온도 미만이고, 상기 최소 목표 온도는 상기 최대 목표 온도 미만인 제3 시트 가열 모드;를 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 시트의 온도 변동의 파형을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 시트의 온도 변동의 파형을 제어하는 단계는: 가열 지속시간 및 냉각 지속시간을 정하는 단계; 및 상기 시트의 온도가 i) 상기 가열 지속시간 동안은 상기 최대 목표 온도 쪽으로 증가하고 ii) 상기 냉각 지속시간 동안은 상기 최소 목표 온도 쪽으로 감소함으로써 계속적으로 변동하도록 상기 시트 히팅 장치를 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 냉각 지속시간은 상기 가열 지속시간 보다 길 수 있다.
상기 시트의 온도 변동의 파형을 제어하는 단계는: 상기 동적 목표 온도 범위 이내에서 중간 목표 온도를 정하는 단계; 및 상기 시트의 온도가 i) 상기 최대 목표 온도 쪽으로 증가하고 ii) 상기 중간 목표 온도 쪽으로 감소하고 iiI) 상기 중간 목표 온도에서 상기 최소 목표 온도 쪽으로 감소함으로써 계속적으로 변동하도록 상기 시트 히팅 장치를 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 시트의 온도 변동의 파형을 제어하는 단계는: 상기 동적 목표 온도 범위 이내에서 중간 목표 온도를 정하는 단계; 및 상기 시트의 온도가 i) 상기 중간 목표 온도 쪽으로 증가하고 ii) 상기 중간 목표 온도에서 상기 최대 목표 온도 쪽으로 증가하고 iiI) 상기 최소 목표 온도 쪽으로 감소함으로써 계속적으로 변동하도록 상기 시트 히팅 장치를 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 동적 목표 온도 범위 이내에서 하나 이상의 중간 목표 온도를 정하는 단계; 및 상기 시트의 온도가 상기 하나 이상의 중간 목표 온도에 따라 계속적으로 변동하도록 상기 시트 히팅 장치를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 차량의 시트에 대한 목표 온도를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 목표 온도는 상기 차량 사용자의 입력에 따라 결정될 수 있다.
상기 방법은 상기 목표 온도에 대한 상기 동적 목표 온도 범위를 초기에 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 동적 목표 온도 범위가 초기에 설정되면, 상기 최소 목표 온도 및 상기 최대 목표 온도가 실질적으로 상기 목표 온도에 대응하도록 정해질 수 있다.
상기 시트의 온도는 상기 시트의 표면 온도일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 시스템은: 차량의 시트에 설치되어 상기 시트에 열을 전달하도록 구성된 시트 히팅 장치; 상기 차량의 실내 기온을 감지하는 기온(climate) 센서; 및 i) 상기 차량의 시트에 대한 동적 목표 온도 범위를 설정하되, 상기 동적 목표 온도 범위는 조정가능한 최소 및 최대 목표 온도에 의해 정해지고, ii) 상기 차량의 감지된 실내 기온에 따라 미리 정해진 복수의 시트 가열 모드들 중의 하나를 활성화하고, iii) 활성화된 시트 가열 모드에 따라 최소 목표 온도 및 최대 목표 온도를 정하고, iv) 상기 시트의 온도가 상기 정해진 최소 목표 온도 및 최대 목표 온도 이내에서 계속적으로 변동하도록 상기 시트 히팅 장치를 제어하도록 구성된 제어기;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 명령을 저장하는 일시적이지 않은 컴퓨터 판독가능한 매체는: 시트 히팅 장치를 포함하는 차량의 시트에 대한 동적 목표 온도 범위를 설정하는 프로그램 명령으로서, 상기 동적 목표 온도 범위는 조정가능한 최소 및 최대 목표 온도에 의해 정해지는 프로그램 명령; 상기 차량의 실내 기온(climate)에 따라 미리 정해진 복수의 시트 가열 모드들 중의 하나를 활성화하는 프로그램 명령; 상기 활성화된 시트 가열 모드에 따라 최소 목표 온도 및 최대 목표 온도를 정하는 프로그램 명령; 및 상기 시트의 온도가 상기 정해진 최소 목표 온도 및 최대 목표 온도 이내에서 계속적으로 변동하도록 상기 시트 히팅 장치를 제어하는 프로그램 명령;를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 열 웨이브(thermal wave) 기반 시트 히팅 시스템의 동작을 나타내는 그래프를 도시한다.
도 2는 열 웨이브 기반 시트 히팅 시스템을 동작시키기 위한 예시적인 개략적인 절차를 도시한다.
도 3은 열 웨이브 기반 시트 가열 모드와 연관된 값들의 예시적인 테이블을 도시한다.
도 4는 시트 냉각(쿨링) 곡선 및 냉각 제한 시간을 나타내는 예시적인 그래프를 도시한다.
도 5는 열 웨이브 기반 시트 히팅 시스템에서 열 제어 루프를 동작시키기 위한 예시적인 개략적인 절차를 도시한다.
도 6은 변하는 시트 가열/냉각 곡선 및 가열/냉각 제한 시간을 나타내는 예시적인 그래프를 도시한다.
도 7a 내지 도 7c는 가변 온도의 변동 파형을 나타내는 예시적인 그래프를 도시한다.
참조된 도면은 반드시 축척될 필요가 있는 것이 아니고, 본 발명의 주요 원리를 다양한 바람직한 특징으로 단순하게 표현한 것으로 이해되어야 한다. 특정 치수, 방향, 위치, 및 모양을 포함하는 본 발명의 특정한 설계적 특징은 특별히 의도된 적용 및 사용 환경에 의해 부분적으로 판단될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시 예를 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하는 것으로 의도된 것은 아니다. 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어 "및/또는" 연관된 리스트 항목들의 하나 이상의 어떤 것 및 모든 조합을 포함한다. 용어 "결합(된)"은 2개 구성부품 사이의 물리적인 관계를 나타내는 것으로, 상기 2개 구성부품들은 하나 이상의 중간 구성부품을 통해 서로 직접적으로 연결되거나 또는 간접적으로 연결된다.
본 명세서에서 사용된 "차량", "차", "차량의", "자동차", "자동차의" 또는 다른 유사한 용어들은 스포츠 실용차(sports utility vehicles; SUV), 버스, 트럭, 다양한 상용차를 포함하는 승용차, 다양한 종류의 보트나 선박을 포함하는 배, 항공기 및 이와 유사한 것을 포함하는 자동차를 포함하며, 하이브리드 차량, 전기 차량, 플러그 인 하이브리드 전기 차량, 수소연료 차량 및 다른 대체 연료(예를 들어, 석유 외의 자원으로부터 얻어지는 연료) 차량(자동차)를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 언급되는 전기 자동차(EV)는, 이동 성능의 일부로서, 충전식 에너지 저장 장치(예를 들어, 하나 이상의 재충전용 전기화학 셀 또는 다른 타입의 배터리)에서 얻어진 전력을 갖춘 자동차이다. 전기 자동차는 자동차에 한정되지 않고, 오토바이, 카트, 스쿠터 등을 포함할 수 있다. 또한, 하이브리드 자동차는 예로써 가솔린-기반 동력 및 전기-기반 동력의 두개 이상의 동력원을 갖춘 자동차(예를 들어, 하이브리드 전기 자동차(HEV))이다. 또한, "사용자"는 운전자, 승객 등을 포함하는 임의의 사람일 수 있다.
부가적으로, 이하 방법들의 하나 이상 또는 그 방법들의 형태들은 적어도 하나의 제어기에 의해 실행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 용어 "컨트롤러", "제어기"는 메모리와 프로세서를 포함한 하드웨어 장치를 언급할 수 있다. 상기 메모리는 프로그램 명령을 저장하도록 구성되고, 상기 프로세서는 후술할 하나 이상의 프로세스를 실행하기 위한 프로그램 명령을 실행하도록 구체적으로 프로그램화 된다. 더욱이, 이하의 방법들은 이하에서 상세하게 설명될 하나 이상의 부가된 구성요소들과 더불어 제어기를 포함하는 시스템에 의해 실행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
더 나아가, 본 발명의 제어기는 프로세서, 컨트롤러 또는 이와 유사한 것에 의하여 실행되는 실행 가능한 프로그램 명령들을 포함하는 컴퓨터가 읽을 수 있는 수단 상의 일시적이지 않은 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체로 구현될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 수단의 예들은, 이에 한정되지는 않지만, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 플래쉬 드라이브, 스마트 카드 및 광학 데이터 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 재생 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 예를 들어 텔레매틱스 서버나 CAN(Controller Area Network)에 의하여 분산 방식으로 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 개시된 기술은 차량 시트 히터가 최소 목표 온도, 최대 목표 온도, 및 하나 이상의 중간 목표 온도를 포함하는 다수의 독립적으로 제어되는 목표 온도들 사이에서 제어되는 변동을 사용하도록 한다. 상기 시트 온도의 변동(oscillating)은 인간의 열 수용기관이 정적인 열 조건에 순응하여 둔감해지기 때문에 중요하다. 온도의 파동을 제공함으로써, 상기 열 수용기관이 둔감해지지 않는 변동 열 조건이 계속적으로 생성된다. 이와 관련하여, 도 1은 열 웨이브 기반 시트 히팅 시스템의 동작을 나타내는 그래프를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 시트 히팅 장치가 구비된 차량 시트의 온도(100)는, 상기 시트 히팅 장치가 활성화되면, 상승한다. 시트 온도(100)는 상기 시트의 표면 온도로 언급될 수 있다. 시트 온도(100)는 목표 온도(120)까지 웜업(warmup)될 수 있다. 목표 온도(120)는 예를 들어 차량 사용자의 입력에 따라 결정될 수 있다. 택일적으로, 목표 온도(120) 상기 시트 히팅 장치의 설정에 따라 결정될 수 있다.
동시에 상기 차량의 실내 기온이 모니터링 될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 온도 센서가 차량 실내의 온도(110)를 감지할 수 있다. 상기 차량의 엔진이 시동되면, 실내 온도(110) 도 1에 도시한 바와 같이 증가할 수 있다. 따라서, 차량 실내의 기온에 따라 차량 시트의 최소 목표 온도(140)와 최대 목표 온도(150)를 정하고, 상기 차량 실내 기온에 응하여 최소 목표 온도(140)와 최대 목표 온도(150)중의 하나 이상을 조절하는 것이 바람직할 수 있다. 이와 관련하여, 도 1에 도시된 TT1 및 TT2와 같은 하나 이상의 트리거 온도(TT: trigger temperature)가 정해질 수 있다. 트리거 온도(예: TT1 및 TT2)의 이용은 이하에서 상세하게 설명한다.
상기 시트의 온도(100)가 목표 온도(120)에 근접하거나 도달하면, 상기 시트 히팅 장치는 시트 온도(100)가 동적 목표 온도 범위(130)에 따라 변동하도록 제어될 수 있다. 동적 목표 온도 범위(130)는 최소 목표 온도(140) 및 최대 목표 온도(150)에 의해 정해진다. 하나 이상의 중간 목표 온도뿐만 아니라 최소 목표 온도(140) 및 최대 목표 온도(150)는 상기 시트의 가열 속도 또는 냉각 속도를 제어할 수 있다. 따라서, 상기 시트 히팅 장치는 시트 온도(100)가 구체적으로 최소 목표 온도(140)와 최대 목표 온도(150) 내에서 변동하도록 제어될 수 있다. 상기 차량 시트의 온도(100)를 상기 동적 목표 온도 범위(130) 내에서 변동시켜 "열 웨이브(thermal wave)" 효과를 일으킴으로써, 인간의 열 감각이 상기 계속적으로 변동되는 온도에 의해 향상될 수 있다. 더욱이, 동적 목표 온도 범위(130)는 사용자의 편안함을 향상시키고 에너지 소비를 줄일 수 있도록 실내 기온 변화에 따라 자동으로 변경될 수 있다.
최소 목표 온도(140) 및 최대 목표 온도(150)의 값은 이하에서 설명되는 바와 같이 능동 시트 가열 모드에 따라 설정될 수 있다. 또한, 최소 목표 온도(140) 및 최대 목표 온도(150)는 각각 대응하는 공차 범위(160)를 가질 수 있다. 공차 범위(160)는, 시트 온도(100)가 상기 최소 및 최대 목표 온도를 초과하는 허용 가능 온도 범위(예: +/- 1 또는 2 도)를 나타낸다. 이와 같이, 최소 목표 온도(140) 및 최대 목표 온도(150)는 각각 대응하는 공차 범위(160)의 하한 및 상한으로서 정해질 수 있다. 즉, 최소 목표 온도(140) 공차 범위(160)의 하한일 수 있고, 유사하게 최대 목표 온도(150)는 공차 범위(160)의 상한일 수 있다. 택일적으로, 최소 목표 온도(140) 및 최대 목표 온도(150)는 각각의 공차 범위에 상관없이 정해질 수 있다.
상기 열 웨이브 기반 시트 히팅 시스템은 소정의(미리 정해진) 복수의 시트 가열 모드들(170)에 따라 동작할 수 있다. 각각의 시트 가열 모드(170)는 동적 목표 온도 범위(130)에 각각 대응할 수 있다. 더욱이, 각 시트 가열 모드(170)에 대한 동적 목표 온도 범위(130)는 특정한 목적을 달성하기 위해 설정될 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 시트 가열 모드(170)는: 차량 실내 조건이 아직 쾌적하지 않고, 최소 목표 온도(140)와 최대 목표 온도(150)가 실질적으로 차량 시트의 목표 온도(120)에 대응하도록 초기에 정해지고, 상기 시트가 목표 온도(120) 쪽으로 초기에 가열되는 초기 가열 모드인 제1 시트 가열 모드; 차량 실내 조건이 좋아지고 있고, 최대 목표 온도(150)가 실질적으로 목표 온도(120)에 상당하고, 최소 목표 온도(140)가 최대 목표 온도(150) 미만이고, "열 웨이브" 효과를 성취하고 사용자를 위해 따뜻한(warm) 감각을 유도하기 위해 상기 시트 온도가 목표 온도(120)와 하부 온도 사이에서 변동하는 열 감각 모드인 제2 시트 가열 모드; 및 차량 실내 조건이 실질적으로 최적이고, 최대 목표 온도(150)가 목표 온도(120) 미만이고, 최소 목표 온도(140)가 최대 목표 온도(150) 미만이고, 그리고 시트 온도 변동이 덜 빈번하여 상기 시트 히팅 장치에 전력이 공급되는 시간을 줄임으로써 에너지를 절약하면서 사용자에게 따뜻한 감각을 제공하는 에너지 절약 모드인 제2 시트 가열 모드;를 포함할 수 있다. 상기에서 설명되고 도 1에 도시된 시트 가열 모드는 단지 예시를 목적으로 하며, 본 명세서에 개시되는 시트 가열 모드의 범위를 제한하지 않는다. 오히려, 상기 시트 가열 모드는 적절한 방식으로 정해지는 동적 목표 온도 범위(130)와 연관될 수 있다.
특히, 시트 가열 모드(170)는 차량의 실내 기온(예: 실내 온도(110))에 따라 활성화될 수 있다. 이를 위해, 상기 차량에 설치된 기온 센서(예: 열전쌍 센서 또는 다른 적절한 센서)는 실내 온도 및 실내 습도를 포함하는 실내 기온의 속성 및 주위 조건을 감지할 수 있다. 상기 실내 기온 속성은 차량의 난방 환기 공조(HVAC) 시스템의 동작 상태로 언급될 수 있다. 특정 시트 가열 모드(170)는 상기 차량의 실내 기온의 변화에 따라 활성화될 수 있다. 예를 들면, 시트 가열 모드(170)는 상기 실내 기온의 감지된 속성이 미리 정해진 트리거 조건을 만족할 때 활성화될 수 있다. 일례로서, 트리거 조건은 상기 감지된 속성 값이 미리 정해진 값 이상이면 만족될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 2개의 트리거 온도, TT1 및 TT2가 정해진다. 상기 차량의 실내가 워밍(warming) 되고 있는 동안, 상기 차량의 실내 온도(110)가 트리거 온도(TT1 또는 TT2)에 도달하면, 다른 시트 가열 모드(170)가 활성화될 수 있다. 다른(또는 "새로운") 시트 가열 모드(170)가 활성화되면, 최소 목표 온도(140)와 최대 목표 온도(150)의 적어도 하나는 상기 다른 시트 가열 모드와 연관된 동적 목표 온도 범위(130)에 따라 조정될 수 있다. 예를 들면, 실내 온도(110)가 계속 상승할 때, 동적 목표 온도 범위(130)가 감소될 수 있고, 사용자가 지나치게 덥지 않도록 에너지 소비를 감소시킬 수 있다.
도 2는 열 웨이브 기반 시트 히팅 시스템을 동작시키기 위한 예시적인 개략적인 절차를 도시한다. 절차 200은 단계 205에서 시작하여 단계 210까지 계속될 수 있고, 이하 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 열 웨이브 기반 시트 히팅 시스템은 도시된 로직에 따라 동작될 수 있다.
단계 205에서, 착석(seating) 히팅 장치는, 사용자가 예를 들어 차량 실내에 장착된 버튼을 눌러 히팅 레벨(예: "고" 또는 "저")를 선택함으로써 목표 온도(120)를 선택할 때, 활성화된다. 활성화되면, 단계 210에서, 최소 목표 온도(140)(TMIN) 및 최대 목표 온도(150)(TMAX)가 능동 시트 가열 모드(170)에 따라 설정될 수 있다. 예를 들면, 시트 히팅 장치의 활성화시, 초기 가열 모드인 제1 시트 가열 모드가 활성화될 수 있다. 그러므로, 최소 목표 온도(140) 및 최대 목표 온도(150)가 상기 제1 시트 가열 모드에 따라 설정될 수 있고(또는 필요에 따라 리셋될 수 있고), 이에 따라 최소 목표 온도(140) 및 최대 목표 온도(150)는 실질적으로 목표 온도(120)에 상당하게 된다.
차량 시트가 워밍업될 때, 상기 시트의 온도(100)가 판단된다(단계 215). 시트 온도(100)는 상기 시트의 표면 온도를 나타낼 수 있다. 시트 온도는 예를 들어 열전쌍에 의해 측정된 값을 토대로 산출될 수 있다. 목적은 착석 표면에서 최종적으로 "열 웨이브" 조건을 느끼게 하는 것이다. 이를 위해, 단계 220에서, 시트 온도(100)가 최대 목표 온도(150)(TMAX) 이상인지 판단된다. 만일 상기 시트 온도가 상기 최대 목표 온도 이상이 아니면, 상기 시트의 온도(100)는 최대 목표 온도(150)에 도달할 때까지 계속적으로 판단된다. 시트 온도(100)가 최대 목표 온도(150) 이상이면, 상기 시트 히팅 장치는 상기 시트 온도가 능동 시트 가열 모드와 연관된 동적 목표 온도 범위에 따라 변동하도록 제어될 수 있다. 상기 초기 시트 가열 모드가 활성화되는 동안, 최소 목표 온도(140) 및 최대 목표 온도(150)가 목표 온도(120)에 실질적으로 상당하게 설정되고, 시트 온도(100)는 최소 목표 온도(140)와 최대 목표 온도(150) 각각의 공차 범위(160)의 상한 및 하한 이내에서 변동할 수 있다. 효과적으로, 단일 온도 목표가 상기 시트 가열 모드에서 이용되고(최소 및 최대 목표 온도가 서로 실질적으로 같게 된 이후부터), 반면에 2 이상의 온도 목표가 다른 시트 가열 모드에서 이용된다.
상기 시트가 목표 온도(120)까자 웜업된 후, 상기 차량 실내 기온의 속성이 측정된다(단계 225). 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 차량 실내의 온도(110)가 측정될 수 있다. 단계 230에서, 실내 온도(110)는 미리 정해진 제1 트리거 온도(TT1)와 비교된다. 만일 실내 온도(110)가 트리거 온도(TT1) 미만이면, 상기 시트 히팅 장치는 시트 온도(100)가 상기 활성화된 시트 가열 모드(즉, 제1/초기 시트 가열 모드)에 따라 정해진 최소 목표 온도(140)와 최대 목표 온도(150) 사이에서 변동하도록 제어될 수 있다(단계 240). 그 다음, 실내 온도(110)가 다시 한번 측정될 때, 상기 동작 루프가 계속된다(단계 225).
만일 실내 온도(110)가 트리거 온도(TT1) 이상이면, 실내 온도(110)는 미리 정해진 제2 트리거 온도(TT2)와 비교된다(단계 245). 만일 실내 온도(110)가 트리거 온도(TT2) 미만이면, 새로운 시트 가열 모드(170)가 활성화된다. 예를 들면, 차량 실내 조건이 좋아지는 열 감각 모드인 제2 시트 가열 모드가 활성화될 수 있다. DeletedTexts 부가적으로, 최소 목표 온도(140)(TMIN) 및 최대 목표 온도(150)(TMAX)는 도 2에 도시한 바와 같이 상기 제2 시트 가열 모드에 따라 설정 및/또는 조정될 수 있다(단계 250). 예를 들면, 제2 시트 가열 모드에 따라, 최대 목표 온도(150)는 목표 온도(120)에 실질적으로 상당하게 설정될 수 있고, 최소 목표 온도(140)는 최대 목표 온도(150) 미만으로 설정될 수 있다. 그러므로, 시트 온도(100)는 "열 웨이브" 효과를 성취하고 사용자를 위한 따뜻한 감각을 유도하기 위해 목표 온도(120)와 목표온도 보다 낮은 온도 사이에서 변동할 수 있다(단계 240).
차량 실내가 계속 따뜻해지고 있을 때, 실내 온도(110)가 트리거 온도(TT2) 이상이면, 실내 온도(110)는 미리 정해진 추가적인 트리거 온도와 비교된다. 시트 온도(100)의 변동 활동을 커스터마이즈하기 위해 트리거 조건 또는 요인의 양 및 타입이 정해질 수 있다. 예시적인 트리거 온도 및 동적 목표 온도 범위(130)가 도 3에 도시된다. 단계 255에서 새로운 시트 가열 모드(170)가 활성화된다. 예를 들면, 차량 실내 조건이 실질적으로 최적인 에너지 절약 모드인 제3 시트 가열 모드가 활성화될 수 있다. 부가적으로, 최소 목표 온도(140)(TMIN) 및 최대 목표 온도(150)(TMAX)는 도 2에 도시된 바와 같이 제3 시트 가열 모드에 따라 설정 및/또는 조정될 수 있다(단계 255). 예를 들면, 최대 목표 온도(150)는 타겟 온도(120) 미만으로 설정될 수 있고, 최소 목표 온도(140)는 최대 목표 온도(150) 미만으로 설정될 수 있다. 그러므로, 시트 온도(100)의 변동이 덜 빈번하여 상기 시트 히팅 장치에 전력이 공급되는 시간을 줄임으로써 에너지를 절약하면서 사용자에게 따뜻한 감각을 제공할 수 있다(단계 240).
예시적으로 절차 200은 상기 시트 히팅 장치가 비활성화되면 종료된다. 보조적인 절차 및 파라미터 뿐만 아니라 절차 200의 단계들을 수행할 수 있는 기술이 이하에 상세히 설명된다.
도 2에 도시된 단계들은 단지 예시를 위한 것이고, 필요에 따라 어떤 단계들은 포함되거나 또는 제외될 수 있다는 것을 유의해야 한다. 또한, 단계들의 순서가 특정하게 도시되었지만, 이 순서는 단지 예시적인 것이며, 적절한 단계들의 배열이 본 발명의 실시예의 범위를 벗어나지 않고 이용될 수 있다. 더불어서, 도시된 단계들은 특허청구범위에 따라 적절한 방법으로 변경될 수 있다.
도 3은 열 웨이브 기반 시트 가열 모드와 연관된 값들의 예시적인 테이블을 도시한다. 예시 테이블 300의 모든 값들은 열 웨이브 기반 시트 히팅 시스템의 동작을 커스터마이즈하기 위해 미리 정해지거나 및/또는 조정될 수 있다. 따라서, 도 3에 도시된 값들은 단지 예시적인 목적을 위한 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 도 3에 도시된 바와 같이, 예시 테이블 300은 시트 워밍 모드인 제1 시트 가열 모드, 열 감각 모드인 제2 시트 가열 모드, 및 에너지 절약 모드인 제3 시트 가열 모드를 포함한다. 예시 테이블 300은 시트 가열 모드(170)와 연관된 트리거 온도를 더 포함한다. 전술한 바와 같이, 차량 실내의 온도(110)가 미리 정해진 트리거 온도에 도달하면, 새로운 시트 가열 모드가 활성화된다. 이와 유사하게, 동적 목표 온도 범위(130)는 상기 활성화된 시트 가열 모드(170)에 따라 최소 목표 온도(140)와 최대 목표 온도(150) 중의 하나 이상을 조정함으로써 변경될 수 있다.
다중 히팅 레벨(예: "고", "중", "저")을 갖는 차량 시트 히팅 시스템에 있어서, 다중 동적 목표 온도 범위(130)는 각 히팅 레벨과 연관되어 설정될 수 있다. 즉, 각 시트 가열 모드(170)를 위한 최소 목표 온도(140)와 최대 목표 온도(150)는 특정 히팅 레벨에 따라 변경될 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 시트 가열 모드에 있어서, 상기 히팅 레벨이 "고(high)"로 턴-온되면, 최대 목표 온도(150)는 섭씨 43도로 되고, 반면에 상기 히팅 레벨이 "저(low)"로 턴-온되면, 최대 목표 온도(150)는 섭씨 36도로 된다.
부가적으로, 예시 테이블 300은 시트 온도 변경 제한 시간 값(180)을 포함한다. 제한 시간 값(180)은, 시트 온도(100)가 최대 목표 온도(150) 쪽으로 워밍/증가되거나 또는 최소 목표 온도(140) 쪽으로 냉각/감소하는 시간 값을 표시함으로써 상기 시트의 온도 변동의 최소 주파수를 정한다. 제한 시간(180)이 더 작아질 때, 도 3에 도시된 제1 시트 가열 모드의 경우(예: 1초 이하)에서처럼, 상기 시트 온도 변동은 더 빈번해진다. 즉, 시트 온도(100)의 변동은 뚜렷하지 않고, 시트 온도(100)는 목표 온도(120)에 대해 비교적 일정한 상태를 유지한다(미미한 변동). 대조적으로, 제한 시간(180)이 더 커지면, 도 3에 도시된 제3 시트 가열 모드의 경우(예: 6초 이하)에서처럼, 상기 시트 온도 변동은 덜 빈번해진다. 즉, 시트 온도(100)의 변동은 더 뚜렷해질 수 있고, 에너지 절약을 극대화하면서 사용자가 따뜻함을 느끼도록 할 수 있다.
특히, 각각의 시트 히팅 모드(170)에 연관된 시트 온도 변경 제한 시간(180)의 시간 변화 때문에, 시트 온도 변동의 파형이 제어될 수 있다. 달리 말하면, 상기 시트의 온도 변동 형태를 제한 시간 값(180)을 토대로 제어할 수 있다. 예를 들면, 제한 시간(180)이 감소됨에 따라(예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 제1 시트 가열 모드의 경우에), 상기 시트 온도의 변동 주기가 감소되어 그 파장이 감소하고, 파동 주파수는 증가한다. 반대로, 제한 시간(180)이 증가함에 따라(예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 제3 시트 가열 모드의 경우에), 상기 시트 온도의 변동 주기가 증가되어 그 파장이 증가하고, 파동 주파수는 감소한다. 따라서, 상기 시트의 온도 변동 파형은 제어될 수 있다.
또한, 제한 시간(180)은 시트 온도가 히팅 또는 쿨링인지에 따라 변경될 수 있다. 즉, 제한 시간(180)은, 상기 시트 온도가 최대 목표 온도(150) 쪽으로 가열되는 시간을 표시하는 가열 제한 시간(time limitHEAT) 및 상기 시트 온도가 최소 목표 온도(140) 쪽으로 냉각되는 시간을 표시하는 냉각 제한 시간(time limitCOOL)을 정할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "가열 지속시간"으로 언급되기도 하는 가열 제한 시간은 본 명세서에서 "냉각 지속시간"으로 언급되기도 하는 냉각 제한 시간과 다를 수 있다(또는 같을 수 있다). 다른 히팅 및 냉각 제한 시간을 이용함으로써(예를 들어, 가열 제한 시간을 냉각 제한 시간 미만으로 정함으로써), 상기 시트 온도의 변동 파형은, 도 6을 참조하여 더 상세히 설명되는 바와 같이, 더 변화될 수 있다.
도 4는 시트 쿨링(냉각) 곡선 및 냉각 제한 시간을 나타내는 예시적인 그래프를 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 최대 목표 온도(150)(TMAX)에 도달한 후, 상기 시트 히팅 장치는 시트 온도(100)가 냉각 제한 시간(예: 냉각 지속시간)(180) 동안 냉각되도록 제어될 수 있다. 즉, 시트 온도(100)는 제한 시간(180) 동안 최소 목표 온도(140)(TMIN) 쪽으로 감소된다.
냉각 제한 시간(180)이 도달되면, 상기 시트 히팅 장치는 상기 시트가 다시 히팅되도록 제어될 수 있고, 이로써 온도 변동을 생성할 수 있다. 따라서, 시트 온도(100)가 최소 목표 온도(140)에 도달하기 전에 냉각 제한 시간(180)이 도달되도록(즉, 제한 시간(180)이 종결되도록) 할 수 있다. 반대의 경우에도 또한 사실일 수 있다. 즉, 시트 온도(100)가 최대 목표 온도(150)에 도달하기 전에 가열 제한 시간(180)이 도달될 수 있다. 이 시나리오는 최대 목표 온도(150)에서 최소 목표 온도(140)까지의 목표 냉각 곡선이 도시된 도 4에 예시되어 있고, 이는 최대 목표 온도(150)에서 최소 목표 온도(140) 보다 더 큰 온도 레벨까지의 실제 쿨링 곡선과 대비(or 대조)된다. 달리 말하면, 냉각되는 동안, 시트 온도(100)는 냉각 제한 시간(180)이 도달되기 전에 최소 목표 온도(140)에 도달하지 않는다. 이 같은 경우에 상기 시트 온도(100)가 최소 목표 온도(140)에 도달하지 않았더라도, 상기 시트 히팅 장치는 냉각 제한 시간(180)이 도달되면, 상기 시트가 가열되도록 제어될 수 있다(예를 들어, 턴-온될 수 있다). 즉, 시트 온도(100)가 최소 또는 최대 목표 온도에 도달하지 않더라도, 열 웨이브는 제한 시간(180)에 의해 정해진 최소 주파수에서 지속될 수 있다.
이와 관련하여, 도 5는 열 웨이브 기반 시트 히팅 시스템에서 열 제어 루프를 동작시키기 위한 예시적인 개략적인 절차를 도시한다. 절차 500은 단계 505에서 시작하여 단계 510까지 계속되고, 상기에서 상세히 설명한 바와 같이, 열 제어 루프는 열 웨이브의 최소 주파수를 유지하도록 동작된다.
단계 505에서, 상기 시트 히팅 장치는 상기 시트가 최대 목표 온도(150)(TMAX) 쪽으로 가열되도록 제어될 수 있다. 단계 510에서, 시트 온도(100)는 (예를 들어, 열전쌍을 이용하여) 측정되어 최대 목표 온도(150)와 비교될 수 있다(단계 520). 부가적으로, 상기 차량 시트를 가열(또는 냉각)하는 동안, 경과되는 현재 시간을 추적하기 위해 시계 같은 메커니즘이 사용될 수 있다. 시계는 새로운 가열/냉각(heating/cooling) 프로세스가 시작될 때마다 리셋될 수 있다. 단계 515에서, 현재 시간은 제한 시간(180)(즉, 가열 제한 시간)과 비교된다. 만일 현재 시간이 제한 시간(180) 미만이면(즉, 제한 시간(180)이 도달되지 않았으면), 시트 온도(100)는 최대 목표 온도(150)와 비교된다(단계 520). 만일 시트 온도(100)가 최대 목표 온도(150) 미만이면, 상기 시트는 상기 시트 히팅 장치에 의해 계속해서 가열된다(단계 505). 한편, 만일 시트 온도(100)가 최대 목표 온도(150)에 도달하면, 상기 가열 프로세스는 완료되고, 상기 냉각 프로세스가 시작된다(단계 525). 그러나, 만일 현재 시간이 제한 시간(180) 이상이면(단계 515), 최대 목표 온도(150)에 도달되지 않았더라도, 상기 가열 프로세스는 완료되고, 쿨링 프로세서가 시작된다(단계 525).
상기 냉각 프로세스는 단계 525에서 시작되고, 여기서 상기 시트 히팅 장치는 상기 시트가 최소 목표 온도(140)(TMIN) 쪽으로 냉각되도록 제어될 수 있다. 단계 530에서, 시트 온도(100)가 측정되어 최소 목표 온도(140)와 비교될 수 있다(단계 540). 부가적으로, 상기 가열 프로세스의 완료에 따라 상기 시계를 리셋한 후, 현재 시간은 제한 시간(180)(즉, 냉각 제한 시간)과 비교될 수 있다(단계 535). 만일 현재 시간이 제한 시간(180) 미만이면(즉, 제한 시간(180)에 도달되지 않았으면), 시트 온도(100)는 최소 목표 온도(140)와 비교된다(단계 540). 만일 시트 온도(100)가 최소 목표 온도(140) 이상이면, 상기 시트는 상기 시트 히팅 장치에 의해 계속해서 냉각된다(단계 525). 한편, 만일 시트 온도(100)가 최소 목표 온도(140)에 도달하면, 상기 냉각 프로세스는 완료되고, 상기 가열 프로세스가 시작된다(단계 545). 이와 같이, 시트 온도(100)의 계속적인 변동을 발생함으로써 "열 웨이브" 효과가 상기 차량 시트에서 성취된다. 그러나, 만일 현재 시간이 제한 시간(180) 이상이면(단계 535), 최소 목표 온도(140)에 도달되지 않았어도, 상기 냉각 프로세스는 완료되고, 상기 가열 프로세스가 다시 시작된다(단계 545).
예시적으로 절차 500은 상기 시트 히팅 장치가 비활성화되면 종료된다. 보조적인 절차 및 파라미터 뿐만 아니라 절차 500의 단계들을 수행할 수 있는 기술이 이하에 상세히 설명된다.
도 5에 도시된 단계들은 단지 예시를 위한 것이고, 필요에 따라 어떤 단계들은 포함되거나 또는 제외될 수 있다는 것을 유의해야 한다. 또한, 단계들의 순서가 특정하게 도시되었지만, 이 순서는 단지 예시적인 것이며, 적절한 단계들의 배열이 본 발명의 실시예의 범위를 벗어나지 않고 이용될 수 있다. 더불어서, 도시된 단계들은 특허청구범위에 따라 적절한 방법으로 변경될 수 있다.
도 6은 변하는 시트 히팅/쿨링 곡선 및 히팅/냉각 제한 시간을 나타내는 예시적인 그래프를 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 시트 온도의 변동 파형은 상기 가열 제한 시간(time limitHEAT) 및 냉각 제한 시간 (time limitCOOL)을 가변시킴으로써 제어될 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 제한 시간(180)은 상기 시트 온도가 최대 목표 온도(150) 쪽으로 가열되는 시간을 표시하는 가열 제한 시간 및 상기 시트 온도가 최소 목표 온도(140) 쪽으로 냉각되는 시간을 표시하는 냉각 제한 시간을 정할 수 있다. 더욱이, 본 명세서에서 "가열 지속시간"으로 언급되기도 하는 가열 제한 시간은 본 명세서에서 "냉각 지속시간"으로 언급되기도 하는 냉각 제한 시간과 다를 수 있다(또는 같을 수 있다).
예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 냉각 제한 시간은 상기 가열 제한 시간 보다 더 크게 정해질 수 있다. 즉, 상기 차량 시트는 가열되는 시간 보다 더 긴 시간 동안 냉각된다. 따라서, 상기 변동 파형은 도 6에 도시된 바와 같이 "톱니" 모양을 따를 수 있고, 상기 열 웨이브는 열 감각을 향상시키기 위해 온도가 신속하게 증가한 다음 서서히 감소한다. 이와 같은 접근 방법에 따르면, 온도의 비교적 빠른 증가가 사용자에게 주목되고 쾌적함을 줄 수 있고, 반면에 온도의 느린 감소는 덜 주목될 수 있다. 따라서, 가열 및 냉각 제한 시간을 서로 독립적으로 조정하는 것은 상기 온도 변동 파형을 커스터마이징하기 위한 하나의 옵션이다.
상기 온도 변동 파형의 커스터마이즈화를 위한 다른 옵션은 추가적인 목표 온도, 즉 동적 목표 온도 범위(130) 내에서 중간 목표 온도를 정하는 것을 포함한다. 이 점에 대해서, 도 7a 내지 도 7c는 가변 온도의 변동 파형을 나타내는 예시적인 그래프를 도시한다. 도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 시트 히팅 장치는 시트 온도(100)가 최소 목표 온도(140)(TMIN)와 최대 목표 온도(150)(TMAX) 내에서 변동하도록 제어되고, 상기 히팅/냉각 제한 시간 및 다수의 목표 온도들은 가변된다. 예를 들면, 도 7a에서, 냉각 제한 시간(180)은 상대적으로 짧아 상기 변동 파형의 주기를 짧게 하고 파동 주파수를 증가시킨다. 이와 같은 시트 온도 변동은 더 빈번하게 일어난다. 반대로, 도 7b에서, 냉각 제한 시간(180)이 상대적으로 길어 상기 변동 파형의 주기를 길게 하고 파동 주파수를 감소시킨다. 이와 같은 시트 온도 변동은 드물게 일어난다.
그러나, 도 7c에 도시된 바와 같이, 추가 목표 온도를 정의하여 상기 변동 파형의 모양을 바꿀 수도 있다. 구체적으로, 도 7c에서, 냉각 프로세스 동안 시트 온도(100)가 최대 목표 온도(150)에서 중간 목표 온도(190)로 감소되고 그 다음 중간 목표 온도(190)에서 최소 목표 온도(140) 쪽으로 더 감소하도록 중간 목표 온도(190)가 정해진다. 중간 목표 온도(190)는, 시트 온도(100)가 도 7c에 도시된 바와 같은 상기 냉각 프로세스 동안 또는 상기 가열 프로세스 동안 또는 양쪽 프로세스 동안 통과하도록 정해질 수 있다. 복수의 중간 목표 온도들(190)이 변동 파형의 모양을 바꾸기 위해 필요에 따라 정해질 수 있다. 이와 유사하게, 최대 목표 온도(150), 최소 목표 온도(140), 및 중간 목표 온도(190)의 임의의 조합 사이의 제한 시간은 상기 변동 파형을 추가로 변형하기 위해 필요에 따라 정해질 수 있다.
따라서, 독립적으로 제어되는 목표 온도들 사이에서 제어되는 변동을 이용하는 차량 시트 히터를 제공하는 기술이 본 명세서에 개시되었다. 상기 시트 온도를 변동시키는 것은, 인간의 열 수용기관이 정적인 열 조건에 순응하여 둔감해지기 때문에 중요하다. 온도의 파동을 제공함으로써, 상기 열 수용기관이 둔감해지지 않는 변동 열 조건이 계속적으로 생성된다. 결과로서, 원하는 변동을 만들기 위해 상기 시트 히팅 장치에의 전력 공급을 자주 차단하기 때문에 에너지 사용이 감소될 뿐만 아니라 차량 사용자에게 개선된 편안함과 만족감을 준다.
지금까지 열 웨이브 기반 시트 히팅을 제공하는 예시적인 실시예들이 도시되고 개시되었지만, 다른 다양한 적용 및 변형이 본 실시예들의 사상 및 범위 내에서 실시될 수 있다는 것이 이해되어야 한다 . 예를 들어, 상기 실시예들은 기본적으로 차량의 시트와 관련해서 도시되고 설명되었을 뿐이다. 그러나, 더 넓은 의미에서 상기 실시예들은 제한되지 않는다. 오히려, 본 명세서에 개시된 기술은 시트 히팅 장치가 이용되는 적절한 환경에 적용될 수 있다. 이와 유사하게, 본 발명의 실시예들이 기본적으로 차량 실내의 주위 온도와 관련하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 명세서에서 개시된 열 웨이브 기반 히팅 시스템의 동작은 적절한 기온 속성에 의존할 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 실시예들은 특허청구범위에 따라 적절한 방법으로 변형될 수 있다.
전술한 설명은 본 발명의 실시예들에 지향된다. 그러나, 상기한 실시예들을 다르게 변형 및 수정하여 상기 실시예들의 장점의 일부 또는 전부를 달성할 수 있다는 것은 명백할 것이다. 따라서, 본 설명은 예로서만 해석되어야 하며, 본 명세서의 실시 형태의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 첨부된 특허청구범위의 목적은 본 명세서의 실시 형태의 진정한 정신 및 범위 내의 모든 변형 및 변경을 포함한다.

Claims (22)

  1. 시트 히팅 장치를 포함하는 차량의 시트에 대한 동적 목표 온도 범위를 설정하는 단계로서, 상기 동적 목표 온도 범위는 조정가능한 최소 및 최대 목표 온도에 의해 정해지는 단계;
    상기 차량의 실내 기온(climate)에 따라 미리 정해진 복수의 시트 가열 모드들 중의 하나를 활성화하는 단계;
    상기 활성화된 시트 가열 모드에 따라 최소 목표 온도 및 최대 목표 온도를 정하는 단계; 및
    상기 시트의 온도가 상기 정해진 최소 목표 온도 및 최대 목표 온도 이내에서 계속적으로 변동하도록 상기 시트 히팅 장치를 제어하는 단계;
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량의 실내 기온의 변화에 반응하여 상기 복수의 시트 가열 모드들 중 제2 시트 가열 모드를 활성화하는 단계; 및
    상기 제2 시트 가열 모드에 따라 상기 최소 목표 온도와 상기 최대 목표 온도 중의 적어도 하나를 조정하는 단계;
    를 더 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 최소 목표 온도 및 상기 최대 목표 온도는 각각 해당 공차 범위를 갖는, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 최소 목표 온도는 상기 최소 목표 온도에 대응하는 상기 공차 범위의 하한이고, 및
    상기 최대 목표 온도는 상기 최대 목표 온도에 대응하는 상기 공차 범위의 상한인, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 차량의 실내 기온의 속성을 감지하는 단계를 더 포함하고,
    상기 감지된 속성은 상기 차량의 실내 온도 또는 실내 습도를 포함하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 차량의 실내 기온의 속성이 미리 정해진 트리거 조건을 만족할 때, 상기 복수의 시트 가열 모드들 중 제2 시트 가열 모드를 활성화하는 단계;
    를 더 포함하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 미리 정해진 트리거 조건은 상기 차량의 실내 기온의 속성의 값이 미리 정해진 값 이상일 때 만족되는, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 시트 가열 모드들은 각각 고유의 동적 목표 온도 범위에 대응하는, 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 시트 가열 모드들은
    상기 최소 목표 온도와 상기 최대 목표 온도가 실질적으로 상기 차량의 시트에 대한 목표 온도에 대응하는 제1 시트 가열 모드;
    상기 최대 목표 온도가 상기 목표 온도에 실질적으로 상당하고, 상기 최소 목표 온도는 상기 최대 목표 온도 미만인 제2 시트 가열 모드; 및
    상기 최대 목표 온도가 상기 목표 온도 미만이고, 상기 최소 목표 온도는 상기 최대 목표 온도 미만인 제3 시트 가열 모드;를 포함하는, 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 시트의 온도 변동의 파형을 제어하는 단계; 를 더 포함하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 시트의 온도 변동의 파형을 제어하는 단계는: 가열 지속시간 및 냉각 지속시간을 정하는 단계; 및
    상기 시트의 온도가 i) 상기 가열 지속시간 동안은 상기 최대 목표 온도 쪽으로 증가하고 ii) 상기 냉각 지속시간 동안은 상기 최소 목표 온도 쪽으로 감소함으로써 계속적으로 변동하도록 상기 시트 히팅 장치를 제어하는 단계;를 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 냉각 지속시간은 상기 가열 지속시간 보다 긴, 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 시트의 온도 변동의 파형을 제어하는 단계는: 상기 동적 목표 온도 범위 이내에서 중간 목표 온도를 정하는 단계; 및
    상기 시트의 온도가 i) 상기 최대 목표 온도 쪽으로 증가하고 ii) 상기 중간 목표 온도 쪽으로 감소하고 iiI) 상기 중간 목표 온도에서 상기 최소 목표 온도 쪽으로 감소함으로써 계속적으로 변동하도록 상기 시트 히팅 장치를 제어하는 단계;를 포함하는, 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 시트의 온도 변동의 파형을 제어하는 단계는: 상기 동적 목표 온도 범위 이내에서 중간 목표 온도를 정하는 단계; 및
    상기 시트의 온도가 i) 상기 중간 목표 온도 쪽으로 증가하고 ii) 상기 중간 목표 온도에서 상기 최대 목표 온도 쪽으로 증가하고 iiI) 상기 최소 목표 온도 쪽으로 감소함으로써 계속적으로 변동하도록 상기 시트 히팅 장치를 제어하는 단계;를 포함하는, 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 동적 목표 온도 범위 이내에서 하나 이상의 중간 목표 온도를 정하는 단계; 및
    상기 시트의 온도가 상기 하나 이상의 중간 목표 온도에 따라 계속적으로 변동하도록 상기 시트 히팅 장치를 제어하는 단계; 더 포함하는, 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 차량의 시트에 대한 목표 온도를 결정하는 단계; 를 더 포함하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 목표 온도는 상기 차량 사용자의 입력에 따라 결정되는, 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 목표 온도에 대한 상기 동적 목표 온도 범위를 초기에 설정하는 단계; 를 더 포함하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 동적 목표 온도 범위가 초기에 설정되면, 상기 최소 목표 온도 및 상기 최대 목표 온도가 실질적으로 상기 목표 온도에 대응하도록 정해지는, 방법.
  20. 제1항에 있어서, 상기 시트의 온도는 상기 시트의 표면 온도인, 방법.
  21. 차량의 시트에 설치되어 상기 시트에 열을 전달하도록 구성된 시트 히팅 장치;
    상기 차량의 실내 기온(climate)를 감지하는 기온 센서; 및
    i) 상기 차량의 시트에 대한 동적 목표 온도 범위를 설정하되, 상기 동적 목표 온도 범위는 조정가능한 최소 및 최대 목표 온도에 의해 정해지고, ii) 상기 차량의 감지된 실내 기온에 따라 미리 정해진 복수의 시트 가열 모드들 중의 하나를 활성화하고, iii) 활성화된 시트 가열 모드에 따라 최소 목표 온도 및 최대 목표 온도를 정하고, iv) 상기 시트의 온도가 상기 정해진 최소 목표 온도 및 최대 목표 온도 이내에서 계속적으로 변동하도록 상기 시트 히팅 장치를 제어하도록 구성된 제어기; 를 포함하는, 시스템.
  22. 방법을 수행하기 위한 프로그램 명령을 저장하는 일시적이지 않은 컴퓨터 판독가능한 매체로서,
    시트 히팅 장치를 포함하는 차량의 시트에 대한 동적 목표 온도 범위를 설정하는 프로그램 명령으로서, 상기 동적 목표 온도 범위는 조정가능한 최소 및 최대 목표 온도에 의해 정해지는 프로그램 명령;
    상기 차량의 실내 기온(climate)에 따라 미리 정해진 복수의 시트 가열 모드들 중의 하나를 활성화하는 프로그램 명령;
    상기 활성화된 시트 가열 모드에 따라 최소 목표 온도 및 최대 목표 온도를 정하는 프로그램 명령; 및
    상기 시트의 온도가 상기 정해진 최소 목표 온도 및 최대 목표 온도 이내에서 계속적으로 변동하도록 상기 시트 히팅 장치를 제어하는 프로그램 명령; 를 포함하는, 일시적이지 않은 컴퓨터 판독가능한 매체.
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